[发明专利]风轮机塔架，风轮机以及组装风轮机塔架的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的风轮机塔架、一种风轮机和一种用于组装风轮机塔架的方法。

背景技术

现有技术已知的风轮机包含锥形风轮机塔架和安置在该塔架顶部的风轮机引擎舱。具有多个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到该引擎舱，如图1所示，该低速轴从该引擎舱的正面延伸出。

风轮机塔架通常包含多个锥形的圆塔架区段，这些塔架区段一个安装在另一个之上。该塔架区段通常通过内置的水平凸缘栓接在一起，该凸缘焊接在每个塔架区段的顶部和底部。每个塔架区段包含相互焊接在一起的多个塔架环。这些塔架环通常用钢板制成，该钢板被轧制成圆形并且被焊接以构成闭合的360°环。

此设计背后的一般思路是塔架必须比较易于在架设地点组装，并且无任何可见接头的圆形塔架更加美观。但是，近年来，大规模生产的风轮机的发展已经使得风轮机在输出和尺寸方面越来越大。此方法需要更好且更加成本有效的组件和制造方法—尤其在风轮机塔架领域内，这种发展已经影响深远。如上所述的大型现代风轮机塔架的制造厂需要净高度为8mm的建筑，使用能力为70t的提升设备，以及非常专业和昂贵的轧制设备。此外，焊接减少了塔架的疲劳极限，从而降低了塔架的强度，这使得必须使用比其它情况厚的板制成塔架或塔架的至少一部分。

此外，由于塔架的直径受限于可在桥梁下通过、通过隧道等的尺寸，所以焊接的塔架的尺寸差不多—或者在一些情况下已经—达到可在大多数公路上运输的极限。

欧洲专利申请EP 1 561 883公开了解决这些问题的一种方法。此申请公开了一种用交错的预制金属部件制成的风轮机塔架。该金属部件形成为大致为矩形的长板，它们通常在朝向塔架内部的侧面开口。这些部件通过它们的相邻侧面在塔架内侧上栓接在一起。可在塔架内侧设置大的环形加固环以提高塔架的刚性。此设计提供了一种多边形塔架，其中大大减少或者消除了焊接。但这种金属部件设计复杂，因而制造困难且昂贵。

本发明的一个目的是提供一种不具有上述缺陷的风轮机塔架。

特别地，本发明的一个目的是提供一种成本有效的塔架设计，该设计提供了一种简单的塔架制造方法。

发明内容

本发明提供了一种风轮机塔架(塔筒)，该风轮机塔架包括至少两个相邻的金属塔架板。该风轮机塔架的特征在于所述塔架板利用一个或多个夹板接合连接。

通过利用夹板接合连接塔架板来形成塔架是有利的，因为这样能实现简单的塔架设计，其中可利用低技术制造装置制造塔架的所有部件。

利用夹板接合连接塔架板还使得能利用机械连接装置例如螺钉、螺栓或铆钉来连接塔架板。由此避免塔架中的焊接，尤其是世界上在计时工资较低的地区，例如通过螺栓将塔架板连接在一起在经济上是有利的，因为即使这有时可能比形成焊接接合更消耗时间，但栓接的塔架可由较薄的板制成，从而降低塔架的材料成本。

此外，因为尤其与焊接相比，夹板接合使塔架或塔架区段能够在架设地点处或附近被组装，所以利用夹板接合连接塔架板是有利的。由于塔架设计不再受到在运输期间从桥梁下方通过等的限制，所以这是有利的。如果在架设地点焊接塔架，则将比较困难并且可能对环境造成很大损害。首先，焊接工艺需要相对受控的环境以便良好和可靠地执行，而这在通常非常远的架设地点难以实现。其次，事后必须对焊接接头进行打磨和涂漆，这必须在受控环境内进行以达到令人满意的结果。打磨和涂漆都是如果不在受控环境内进行就可能会危及环境的制造工艺。

此外，由于钢是公知的、比较便宜且坚固的材料，其非常适合于制造大型风轮机塔架，所以利用钢板制造塔架是有利的。另外，在世界各处都可找到用于机械加工较大钢板(切割、钻孔、铣削和折弯)的机械工厂，这使得不管架设地点多么偏僻，都可在架设地点附近制造该塔架板。通过利用多个塔架板制成塔架或塔架区段，可在具有较低净高度、小于整个塔直径的制造设施内制造该塔架板，并且该板比整个塔环或区段小且轻，从而在制造期间更用于管理。

应强调，术语“夹板接合”应理解为是利用间接连接塔架板的一个或多个应变传递杆、板、鱼尾板(接合板)、配件等将塔架板相连的接合。术语“夹板接合”不包含这样的接合，即，其中例如通过使塔架板重叠并在重叠区域内将它们栓接在一起来使所述塔架板相互直接连接。